[发明专利]双叶轮风机的叶片选型方法

说明书

本发明公开了一种双叶轮风机的叶片选型方法，包括确定风电场的装机总容量；获取多个预定位置坐标处的风力数据；根据所述装机总容量和所述多个预定位置坐标处的风力数据，确定上述多个预定位置坐标处的风机装机容量；根据每一风机的装机容量、该位置坐标处的风力数据和度电成本，确定叶片长度，其中，一级叶轮的叶片长度是所述二级叶轮的叶片长度的2倍以上。

技术领域：

本发明属于风力发电技术领域，特别涉及一种双叶轮风机的叶片选型方法。

背景技术：

随着世界各国风电机组装机规模的迅速膨胀，主流风电机组机型的单机容量也在不断增大。如何更加合理的进行风电机组选型，使得风机布置更加合理、上网电量更加大、投资更加节省成为了目前国内外研究人员日益重视的课题。

单叶轮风机对风能的利用效率有限，只能通过调整叶片的角度、长度来间接调节发电效率，而双叶轮风机根据不同风向可以通过选择一级叶轮和二级叶轮来有效提高风能利用率，具有单叶轮风机不可比拟的优势，因此设计一款结构合理的双叶轮风机十分必要。此外，双叶轮风机叶片是风机转化风能的关机部件，相同容量条件下，叶片长度是影响风电场发电量的关键参数。更长的叶片意味着更强的风能吸收效率，但是也增加了风机成本和尾流影响。因此，在给定风电场装机容量的条件下，如何选择合理的叶片长度、降低风电场的度电成本也是双叶轮风机风场建设的主要问题之一。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种双叶轮风机及其相应的叶片选型方法，从而使双叶轮风机的结构最优化，并使双叶轮风机为主的风电场的度电成本达到最低。

本发明由如下技术方案实施：

一种双叶轮风机的叶片选型方法，其中，所述双叶轮风机包括：

一级叶轮、二级叶轮和叶轮转速合并机构；所述叶轮转速合并机构具有第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴和第二输出轴，所述一级叶轮与所述第一输入轴驱动连接，所述二级叶轮与所述第二输入轴驱动连接，所述第一输出轴通过第一离合器与第一发电机的输入轴驱动连接，所述第二输出轴通过第二离合器与所述第二发电机的输入轴驱动连接；

所述一级叶轮与所述二级叶轮同轴连接，所述一级叶轮的叶片长度大于所述二级叶轮的叶片长度，且工作时的旋转方向相反，所述一级叶轮位于所述二级叶轮的前方；

所述叶轮转速合并机构包括同轴设置的太阳轮、齿圈和行星架，所述行星架上设有多个行星轮，所述齿圈设有内齿和外齿，所述行星轮啮合在所述齿圈的内齿和所述太阳轮之间，所述第一输入轴设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述齿圈的外齿啮合，所述第二输入轴与所述太阳轮的转轴连接，所述行星架的转轴通过中间轴与输出轴驱动连接，所述输出轴的一端形成所述第一输出轴，另一端形成所述第二输出轴；

所述叶片选型方法具体包括：

确定风电场的装机总容量；

获取多个预定位置坐标处的风力数据；

根据所述装机总容量和所述多个预定位置坐标处的风力数据，确定上述多个预定位置坐标处的风机装机容量；

根据每一风机的装机容量、该位置坐标处的风力数据和度电成本，确定叶片长度，其中，一级叶轮的叶片长度是所述二级叶轮的叶片长度的2倍以上。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例提供的风力发电机的结构示意图；

图2为一实施例中叶轮转速合并机构的原理图；